Знакомьтесь - автомобиль

На специальных подшипниках в картере вращается коленчатый вал. Подшипники именуются коренными, число их в различных двигателях бывает различным – от трех и более, в зависимости от его размеров и мощности. Для облегчения ремонта и замены изношенных подшипники снабжены съемными вкладышами, покрытыми уменьшающим трение сплавом. Хорошо и удобно.

В особенно трудных условиях работает поршень, а значит, он должен быть прочным. Металлами, которые лучше противостоят высокой температуре, разному давлению продуктов горения, а также являются стойкими в отношении действия газов, зарекомендовали себя чугун и алюминий. Правда, алюминиевые поршни имеют перед чугунными некоторые преимущества: они легче и лучше отводят теплоту.

Поршень имеет форму стакана, перевернутого вверх дном. Верхняя часть его называется головкой, а нижняя – юбкой. В головке сбоку имеются канавки для упругих компрессионных и маслосъемных колец.

При работе двигателя масло в картере разбрызгивается, попадает на стенки цилиндров. На стенки – хорошо, но масло нельзя допускать в камеру сгорания. Если оно проникнет туда, то на днище поршня, на клапанах и стенках камеры сгорания образуется нагар. К тому же масло может забрызгать свечи и тогда не будет искры. Вот маслосъемные кольца и служат для того, чтобы во время движения поршня счищать масло со стенок цилиндра и сбрасывать его в картер.

 

Это семейство деталей образует шатунно-поршневую группу. Поршень напоминает собой стакан, изготовленный либо из алюминиевого сплава, либо отлитый из чугуна. Верхняя часть его называется головкой, а нижняя – юбкой. Головка заканчивается днищем. На теле поршня имеются канавки для компрессионных и маслосбрасывающих колец. Кольца изображены над поршнем. Шатун состоит из верхней и нижней головок и тела.

 

Компрессионные же кольца, наоборот, имеют целью не пропустить горючую смесь и газы из цилиндра в картер. А что же поршень? Оказывается, сам он выполнить эту задачу не в состоянии. И вот почему. При работе двигателя поршень нагревается и, значит, расширяется. Если бы диаметр поршня точно соответствовал диаметру цилиндра, то при расширении его бы просто заклинило. Чтобы избежать этого, поршень делается немного меньше диаметром, чем диаметр цилиндра, следовательно, между его стенкой и стенкой цилиндра имеется небольшой зазор. Таким образом, в первые минуты работы двигателя, пока поршень не нагрелся, в этот зазор могут свободно уходить и горючее, и газы. Но не уходят, а препятствуют этому компрессионные кольца. А что же, они разве не расширяются? Кольца, конечно, тоже расширяются, но они не сплошные, имеют разрез с зазором. При нагревании кольцо удлиняется, а диаметр не изменяется – заполняется только зазор.

Интересно, что в расчете на расширение поршня форма его стакана не круглая, а овальная. Почему?

Опять по той же причине: избежать заклинивания.

Мы уже знаем, что поршень соединяется с шатуном с помощью специального прочного стального пальца. В тех местах поршня, где находятся отверстия для пальца, стенки стакана для прочности утолщены. А раз здесь больше металла, то и расширение при нагревании будет значительнее. Вот почему в местах крепления пальца поршень вроде бы немного сдавлен.

В алюминиевых поршнях на юбке потому же делается специальный разрез с зазором. При нагревании поршень не расширяется, уменьшается лишь зазор в месте разреза.

Все сказанное лишний раз убеждает в необходимости компрессионных колец. Изготовляются они из чугуна или стали, специально обрабатываются. Зазор в месте разреза должен находиться в пределах 0,2-0,5 миллиметра. На поршнях двигателя «Москвич-408» устанавливаются по два компрессионных кольца, а на поршнях некоторых других автомобилей – по три. Отличаются компрессионные кольца от маслосъемных тем, что последние имеют сквозные прорези. Маслосъемных колец устанавливается по одному-два на поршне.

 

Коленчатый вал шестицилиндрового двигателя

 

Шатун, которому поршень передает усилие, полученное от газов, для прочности имеет двутавровое сечение, такое, как у рельса. У него две головки – нижняя и верхняя. В верхнюю вставлена втулка, в которой вращается поршневой палец. Нижняя головка сделана разъемной, две ее части соединяются болтами и крепятся на шатунной шейке коленчатого вала. В этой головке помещается шатунный подшипник.

На рисунке вы видите коленчатый вал двигателя. Обычно он изготовляется из стали. Но на некоторых автомобилях применяются коленчатые валы, отлитые из специальных сортов чугуна.